EP4520140A1 - KONTAKTANORDNUNG MIT EINER VERSCHWEIßTEN FLEXIBLEN LEITERPLATTE - Google Patents

KONTAKTANORDNUNG MIT EINER VERSCHWEIßTEN FLEXIBLEN LEITERPLATTE

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Publication number
EP4520140A1
EP4520140A1 EP23723914.0A EP23723914A EP4520140A1 EP 4520140 A1 EP4520140 A1 EP 4520140A1 EP 23723914 A EP23723914 A EP 23723914A EP 4520140 A1 EP4520140 A1 EP 4520140A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
circuit board
flexible circuit
substrate
connecting element
electrically conductive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23723914.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Lukas ALTER
Andreas Markus Uyttendaele
Philipp Gaertner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP4520140A1 publication Critical patent/EP4520140A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a contact arrangement.
  • the contact arrangement has at least one electrically conductive substrate, in particular a circuit carrier.
  • the contact arrangement also has a particularly flexible circuit board, wherein the flexible circuit board has at least one - in particular reversibly flexible - electrically insulating film, and at least one or only one electrically conductive layer.
  • the electrically conductive layer of the flexible circuit board is electrically conductively connected to the substrate - in particular resting on the substrate.
  • the contact arrangement has an electrically conductive connecting element which is arranged on the electrically conductive layer of the flexible printed circuit board, so that the connecting element and the substrate enclose the flexible printed circuit board between each other.
  • the connecting element is welded to the electrically conductive layer of the flexible circuit board and to the substrate in such a way that a welded connection originates from the connecting element in particular extends transversely to a flat extension of the flexible circuit board through the electrically conductive layer of the flexible circuit board into the substrate.
  • DCB Direct-Copper-Bonded
  • AMB Active-Metal -Brazed
  • the connecting element can reinforce the electrically conductive layer of the flexible circuit board in such a way that the electrically conductive layer of the flexible circuit board advantageously cannot burn away during laser welding.
  • the flexible circuit board is preferably designed to be bent transversely to its flat extension without breaking.
  • the electrically conductive layer of the flexible circuit board is preferably a copper layer or metal layer made of a copper alloy.
  • the connecting element is preferably designed to at least partially absorb heat generated during welding.
  • the connecting element can advantageously form both a heat storage for excess process heat during welding and a material supply, which can advantageously reinforce the electrically conductive layer in the area of the welded connection when welding the flexible circuit board to the substrate.
  • the welded connection is a laser welded connection.
  • a circuit carrier in particular a ceramic circuit carrier, can be welded to the flexible circuit board coming from only one side.
  • the substrate is formed by a lead frame, in particular a piece of sheet metal, or a lead frame.
  • the welded connection is, for example, a resistance spot welded connection.
  • an additional welding material can be formed to form an electrical contact bridge between the flexible circuit board and the substrate.
  • the connecting element has a surface extent which - in particular in a plane of the flexible circuit board - extends radially outwards over the spatial extent of the welded connection, with the connecting element covering the flexible circuit board outside of the welded connection.
  • a mechanical reinforcement and a positive holding function in particular a type of collar, can be formed around the welded connection, wherein the collar can mechanically hold and stabilize the flexible circuit board in the area of the welded connection.
  • the welded connection is formed by means of a weld bead that extends flat in the plane of the substrate, in particular extending longitudinally.
  • the weld bead extends in the connection element, the flexible circuit board and in the substrate.
  • the weld bead is preferably designed to completely penetrate the connecting element, the flexible circuit board, in particular the at least one electrically conductive layer of the flexible circuit board.
  • An electrically conductive, cohesive connection can advantageously be formed between the joining partners.
  • the welded connection is only partially formed along a thickness extent of the substrate, in particular an electrically conductive layer, in particular rewiring layer, of the substrate.
  • the electrically conductive layer of the substrate in particular a ceramic substrate, cannot deform mechanically due to heat input.
  • the substrate has at least one electrically insulating ceramic layer and at least one electrically conductive layer.
  • a flexible printed circuit board can be connected to a substrate, in particular a ceramic substrate, without solder.
  • the flexible circuit board is advantageously protected from accidental tearing by means of the connecting element, insofar as the connecting element forms a collar which projects laterally beyond the welded connection and is designed to hold and/or press the flexible circuit board onto the substrate.
  • the connecting element has a greater thickness than the electrically conductive layer of the flexible circuit board.
  • an addition of material can be formed during welding, as well as a mechanical collar for fixing the flexible circuit board on the substrate.
  • the welded connection in particular the weld bead, has the same width extension as the thickness extension of the connecting element.
  • the weld bead has a width of between 100 and 300 micrometers, preferably between 180 micrometers and 220 micrometers, or 200 micrometers.
  • An exemplary thickness of the connecting element is between 150 and 250 micrometers, preferably between 180 and 220 micrometers.
  • the connecting element is a bonding strip longitudinal section, more preferably made of copper or a copper alloy.
  • the connecting element can be attached to the flexible circuit board in a cost-effective manner using a bonding device be applied.
  • the connecting element can be unrolled from a bond tape supply, in particular a bond tape roll, and the longitudinal section can be welded to the circuit carrier and cut off.
  • the connecting element is a metal plate.
  • the connecting element can advantageously be placed on the circuit carrier, in particular the flexible circuit board, in the area of the electrical connection point by means of vacuum assembly, in particular by means of an automatic assembly machine.
  • the metal plate is, for example, designed to be self-adhesive and has an adhesive on a side facing the flexible circuit board, at least or only on a partial surface area that is not to be welded.
  • the connecting element in particular the metal plate, for example a copper plate
  • the connecting element can be placed on the circuit carrier by an automatic assembly machine, which is designed to hold the metal plate by means of vacuum force, to deposit the metal plate on the circuit carrier, and to press it onto the circuit carrier, in particular the flexible circuit board , and during pressing to send a laser beam in the area of a pressure element onto the metal plate, and to weld the metal plate to the flexible circuit board and the substrate.
  • Welding can advantageously be integrated into an automated assembly process when assembling a circuit board.
  • the invention also relates to a contact system with at least one contact arrangement according to the type described above.
  • the contact arrangement has at least one further substrate, the substrate and the further substrate being electrically conductively connected to one another by means of the flexible printed circuit board.
  • the electrical connection points of the flexible circuit board with the substrate are placed on the flexible circuit board Connecting element and the cohesive welded connection passing through the connecting element and the flexible circuit board and extending into the substrate.
  • different substrates, in particular circuit carriers can be electrically and inexpensively connected to one another by means of a flexible circuit board.
  • the flexible circuit board has a plug for electrically connecting the substrate.
  • the plug can be connected to the flexible circuit board in addition to the further substrate already mentioned, or instead of the further substrate.
  • an electrical connection of a substrate, in particular a ceramic circuit carrier, to a plug connection can be designed to be cost-effective, process-reliable and permanently durable.
  • the flexible circuit board can be formed on the circuit carrier as a further attached rewiring layer, on which electronic components, for example a sensor, can be arranged.
  • the flexible circuit board can advantageously be welded to the circuit carrier without solder, so that the layered composite comprising the circuit carrier and the flexible circuit board can be inserted into a soldering oven for reflow soldering of electronic components on the layered composite without the layered composite produced without solder being able to dissolve again .
  • the invention also relates to a method for materially connecting a flexible printed circuit board to a substrate.
  • a surface area of the flexible circuit board is electrically conductively and cohesively connected to a substrate.
  • a flat-extending connecting element is placed on the surface area of the flexible circuit board, and the three-layer arrangement thus produced, comprising the substrate, the flexible circuit board and the flat-extending connecting element, is formed into one by means of a laser beam Three-layer composite welded, in which the joining partners are preferably connected to one another in a materially bonded manner.
  • the three-layer composite is welded from the side of the connecting element using the laser beam.
  • a durable, low-resistance electrical connection can be created between the flexible circuit board and the substrate.
  • Figure 1 shows a welding device and a method for welding a flexible circuit board to a circuit carrier, in which a connecting element formed by a longitudinal bonding tape section is arranged on the flexible circuit board, and the connecting element is welded together with the flexible circuit board and the circuit carrier using laser beams, and the Bond tape longitudinal section is cut off from the remaining bond tape after welding;
  • Figure 2 shows an exemplary embodiment of a contact arrangement that was produced with the welding device and method shown in Figure 1;
  • Figure 3 shows a variant of the method shown in Figure 1, in which a metal plate is placed on the flexible circuit board and welded to the flexible circuit board and the circuit carrier to form a three-layer connection.
  • FIG. 1 shows - schematically - an exemplary embodiment of a method 1 for producing a connection arrangement by means of a welding device 9.
  • the connection arrangement comprises a circuit carrier 2, a flexible circuit board 3, and an electrically conductive connecting element 6.
  • the connecting element 6 is formed by a Bond band longitudinal section of a bond band 7 is formed.
  • a welding device 9, which has a hold-down device 10, and a laser 12, which is designed to generate a laser beam 11, is applied to a three-layer arrangement comprising the circuit carrier 2, the flexible circuit board 3 and the bonding tape through which Connecting element 6 formed in the longitudinal section is placed.
  • the hold-down device 10 is designed to press onto the connecting element 6 transversely to a flat extension 40 of the circuit carrier 2, and to press it against the flexible circuit board 3, and thus also against the substrate formed by the circuit carrier 2.
  • the hold-down device 10 is shown in a holding position 10′ supported on the connecting element 6.
  • the flexible circuit board 3 has an electrically insulating film 5 and an electrically conductive layer 4, in particular a copper layer, which extends in a plane of the flexible film.
  • the laser beams 11 are designed to connect the bond tape longitudinal section 6, the electrically conductive layer 4 and an electrically conductive rewiring layer 17 of the circuit carrier 2 to one another in a form-fitting manner, in particular to weld them.
  • an area of the connecting element 6 hit by the laser beams 11, formed by the bond band longitudinal section, can be vaporized and/or melted by the laser beams 11, with metal areas arranged adjacently in the area of the vaporization zone being able to melt into the vaporization zone, and so on a melting pot of liquefied metal generated in the area of the laser beams 11 can form.
  • the zone of the liquefied metal extends through the connecting element 6, in particular the bonding tape section, and further through the electrically conductive layer 4 and further into the electrically conductive layer 17, in particular the rewiring layer of the circuit carrier 2.
  • the melting zone formed in this way in the depth of the layers lying on top of one another, formed by the bonding band section 6, the electrically conductive layer 4 and the circuit carrier 2, can, after solidification, form a positive welded connection between the electrically conductive layer of the flexible circuit board 3 and the Generate circuit carrier 2, in particular the electrically conductive layer 17.
  • the welded connection 8 formed in the flat extension 40 of the circuit carrier 2 along a width extension 15 thus has a smaller width extension than a width extension 14 of the connecting element 6, which in this exemplary embodiment is formed by the bonding band 7 after producing the welded connection 8 by means of one of a cutting device 45 moving cutting knife 13 has been separated from the bond tape 7.
  • the cutting device 45 is part of the welding device and is arranged and designed to move the cutting knife 13 back and forth and to separate a longitudinal section of the bonding tape 7 extending along the width extension 14 from the bonding tape 7 and thus producing the isolated connecting element 6.
  • a collar 19 can be formed around the welded connection 8, which - in particular in the manner of a nail head or a rivet head - covers the flexible circuit board 3, in particular the electrically conductive layer 4 surrounding the welded connection 8, and in this exemplary embodiment also an area the electrically insulating layer 5, and can thus be clamped between the circuit carrier 2 and the connecting element 6.
  • the width extension 14 of the connecting element 6 is designed to be larger in this exemplary embodiment than a width extension 16 of the electrically conductive layer 4, which is formed in the flexible circuit board 3. With the width extension 14 of the connecting element 6, a surface area on the flexible circuit board 3 corresponding to the width extension 14 is also covered by the connecting element 6, which extends radially outwards via the welded connection 8. In this way, a type of collar is formed which can press and hold the flexible circuit board welded to the circuit carrier onto the circuit carrier.
  • the flexible circuit board 3 has a polyimide film, a polyamide film, a Mylar layer, in particular a polyethylene terephthalate layer, or an elastomer layer as the electrically insulating material 5.
  • the flexible circuit board is designed to be flexible in such a way that it can be bent back and forth transversely to a flat extension of the flexible circuit board without breaking.
  • connection arrangement 20 shows - schematically - a connection arrangement 20, which was produced using the method 1 shown in Figure 1.
  • the connection arrangement 20 comprises the substrate 2, in this exemplary embodiment a ceramic circuit carrier, comprising the electrically insulating ceramic layer 18 shown in FIG. 1, and an electrically conductive rewiring layer 17, in particular a copper layer.
  • the circuit carrier 2 has an electrically conductive back layer 46, which, together with the electrically conductive rewiring layer 17, enclose the electrically insulating layer 18 between each other.
  • the connection arrangement 20 also has the flexible circuit board 3 and the connection element 6.
  • connection arrangement 20 the three layers of the three-layer composite, formed by the circuit carrier 2, the flexible circuit board 3, and the connecting element 6, lie on one another, with the cohesively connecting welded connection 8 the three joining partners, namely the connecting element 6, the flexible circuit board 3, in particular the electrically conductive layer 4 of the flexible circuit board 3, and the circuit carrier 2, in particular the electrically conductive layer 17 of the circuit carrier 2, cohesively connects to one another and at least partially or completely penetrates them transversely to a flat extension 40 of the circuit carrier 2.
  • the welded connection 8 passes through the circuit carrier 2 in this exemplary embodiment with a smaller depth extent than its thickness extent 41, and also a smaller depth extent than the thickness extent 42 of the electrically conductive layer 17, in particular rewiring layer.
  • a thickness extension 44 of the connecting element 6 is designed to be larger than a thickness extension 43 of the electrically conductive layer 4 of the flexible circuit board 3 or the flexible circuit board itself.
  • the thickness extension of the electrically conductive layer 4 can correspond to a thickness of the electrically insulating layer 5. This allows the flexible circuit board 3 to have an isotropic thickness.
  • connection arrangement 20 can have a stamped sheet metal piece, also called a stamped grid or leadframe, as a substrate instead of the ceramic circuit carrier 2.
  • connection method 21 for the cohesive and electrically conductive connection of a circuit carrier 31 to a flexible circuit board 30.
  • a laser welding device 22 has a laser 23 for generating a laser beam 24, and a hold-down device formed by a tube 25, the laser 23 being arranged and designed to pass the laser beam 24 through a cylindrical one enclosed by the tube 25 To send cavity 26 along the longitudinal extent of cavity 26.
  • the tube 25 has an end face 37, which is formed on a connecting element 29, in this exemplary embodiment formed by a metal plate, a lead frame, or a lead frame, or a piece of sheet metal, for transporting the connecting element up to the welding location on the Place the circuit carrier 31 and use a vacuum pump 28 to suck the cavity 26 adjacent to the connecting element 29 empty of air, so that the connecting element 29 can be sucked against the end face 37 of the tube 25.
  • a connecting element 29 in this exemplary embodiment formed by a metal plate, a lead frame, or a lead frame, or a piece of sheet metal
  • a suction channel 27 connects the cavity 26 with the vacuum pump 28.
  • the laser welding device 22 can be part of a manufacturing device and, as indicated by the arrow 38, can be moved up or down at least transversely to a flat extension 40 of the circuit carrier 31. In this way, the laser welding device 22 can, after sucking in the connecting element 29, formed by the metal plate, the connecting element 29 onto the flexible one placed on the circuit carrier 31 Circuit board 30 - placed in the direction 39 of the circuit carrier 31 and pressed there by the laser welding device 22.
  • the laser welding device 22 can be designed to press the tube 25, in particular the end face 37 of the tube 25, against the connecting element 29, so that the flexible circuit board 30 is firmly clamped between the connecting element 29 and the circuit carrier 31 in the area of the end face 37.
  • the welded connection 36 can then be produced, which fuses the connecting element 29, the flexible circuit board 30 and the electrically conductive layer 33 of the circuit carrier 31 with one another, and can thus connect them to one another in a materially bonded manner.
  • the manufacturing device 22 can switch off the vacuum pump 28 so that the connecting element 29 is released after the pipe 25 has been lifted off the connecting element 29.
  • the circuit carrier 31 comprises an electrically insulating layer 32, in particular a ceramic layer, which is enclosed between the electrically conductive layer 33 and a further electrically conductive back layer 34 - in particular in the manner of a sandwich.
  • the flexible circuit board 30 has, for example, a plug 35, so that an electrical or electronic circuit arrangement formed on the circuit carrier 31 can be electrically connected to other electronic components to the outside by means of the plug 35.
  • the flexible circuit board 30 can be plug-connected, welded or soldered to another circuit carrier.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung. Die Kontaktanordnung weist wenigstens ein elektrisch leitfähiges Substrat, insbesondere einen Schaltungsträger, auf. Die Kontaktanordnung weist auch eine insbesondere flexible Leiterplatte auf, wobei die flexible Leiterplatte wenigstens eine –insbesondere reversibel biegsame – elektrisch isolierende Folie, und wenigstens eine oder nur eine elektrisch leitfähige Schicht aufweist. Die elektrisch leitfähige Schicht der flexiblen Leiterplatte ist mit dem Substrat mit dem Substrat elektrisch leitfähig verbunden. Die Kontaktanordnung weist ein elektrisch leitfähiges Verbindungselement auf, welches auf der elektrisch leitfähigen Schicht der flexiblen Leiterplatte angeordnet ist, sodass das Verbindungselement und das Substrat die flexible Leiterplatte zwischeneinander einschließen. Das Verbindungselement ist mit der elektrisch leitfähigen Schicht der flexiblen Leiterplatte und mit dem Substrat derart verschweißt, dass eine Schweißverbindung von dem Verbindungselement ausgehend, sich insbesondere quer zu einer flachen Erstreckung der flexiblen Leiterplatte durch die elektrisch leitfähige Schicht der flexiblen Leiterplatte hindurch, bis in das Substrat hinein erstreckt.

Description

Beschreibung
Titel
Kontaktanordnung mit einer verschweißten flexiblen Leiterplatte
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung. Die Kontaktanordnung weist wenigstens ein elektrisch leitfähiges Substrat, insbesondere einen Schaltungsträger, auf. Die Kontaktanordnung weist auch eine insbesondere flexible Leiterplatte auf, wobei die flexible Leiterplatte wenigstens eine - insbesondere reversibel biegsame - elektrisch isolierende Folie, und wenigstens eine oder nur eine elektrisch leitfähige Schicht aufweist. Die elektrisch leitfähige Schicht der flexiblen Leiterplatte ist mit dem Substrat - insbesondere auf dem Substrat aufliegend - mit dem Substrat elektrisch leitfähig verbunden.
Aus der DE 10 2019 128 634 B3 ist eine gebondete selbsttragende Leiterverbindung zwischen zwei Bond-Stellen bekannt, an denen jeweils in einem Bond-Schritt eine stoffschlüssige Verbindung des selbsttragenden Leiters mit einer Bond-Fläche erzeugt ist und zwischen denen der Leiter in einer Bond- Schleife verläuft.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß weist die Kontaktanordnung ein elektrisch leitfähiges Verbindungselement auf, welches auf der elektrisch leitfähigen Schicht der flexiblen Leiterplatte angeordnet ist, sodass das Verbindungselement und das Substrat die flexible Leiterplatte zwischeneinander einschließen. Das Verbindungselement ist mit der elektrisch leitfähigen Schicht der flexiblen Leiterplatte und mit dem Substrat derart verschweißt, dass eine Schweißverbindung von dem Verbindungselement ausgehend, sich insbesondere quer zu einer flachen Erstreckung der flexiblen Leiterplatte durch die elektrisch leitfähige Schicht der flexiblen Leiterplatte hindurch, bis in das Substrat hinein erstreckt. Vorteilhaft kann so eine niederohmige, und insbesondere lotmittelfreie elektrische Verbindung zwischen der flexiblen Leiterplatte und dem Substrat, insbesondere einem Schaltungsträger, beispielsweise einem DCB-Substrat (DCB = Direct-Copper-Bonded), oder einem A MB- Substrat (AMB = Active-Metal-Brazed) gebildet sein.
Es wurde erkannt, dass das Verbindungselement die elektrisch leitfähige Schicht der flexiblen Leiterplatte derart verstärken kann, dass beim Laserverschweißen die elektrisch leitfähige Schicht der flexiblen Leiterplatte vorteilhaft nicht wegbrennen kann.
Die flexible Leiterplatte ist bevorzugt ausgebildet, quer zu ihrer flachen Erstreckung gebogen zu werden, ohne zu brechen. Bevorzugt weist die flexible Leiterplatte als elektrisch isolierende Schicht oder elektrisch isolierende Folie eine Polyimidschicht, eine Polyamidschicht, eine PET-Schicht (PET = Poly- Ethylen-Terephtalat), PVB-Schicht (Poly-Vinyl-Butyral), eine PVF-Schicht (PVF = Poly-Vinyl-Fluorid) oder eine EVA-Schicht (EVA = Ethylen-Vinyl-Acetat) auf. Die elektrisch leitfähige Schicht der flexiblen Leiterplatte ist bevorzugt eine Kupferschicht oder Metallschicht aus einer Kupferlegierung.
Bevorzugt ist das Verbindungselement ausgebildet, eine beim Schweißen erzeugte Wärme wenigstens teilweise aufzunehmen. Vorteilhaft kann das Verbindungselement so sowohl einen Wärmespeicher für überschüssige Prozesswärme beim Schweißen, als auch einen Materialvorrat ausbilden, welcher beim Verschweißen der flexiblen Leiterplatte mit dem Substrat die elektrisch leitfähige Schicht im Bereich der Schweißverbindung vorteilhaft verstärken kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Kontaktanordnung ist die Schweißverbindung eine Laserschweißverbindung. Vorteilhaft kann so ein Schaltungsträger, insbesondere keramischer Schaltungsträger, von nur einer Seite her kommend, mit der flexiblen Leiterplatte verschweißt werden. In einer anderen Ausführungsform ist das Substrat durch ein Stanzgitter, insbesondere ein Blechstück, oder ein Lead-Frame gebildet. Die Schweißverbindung ist in dieser Ausführungsform beispielsweise eine Widerstandspunktschweißverbindung. Vorteilhaft kann so beim Widerstandsschweißen mittels des Verbindungselements ein zusätzliches Schweißmaterial zum Ausbilden einer elektrische Kontaktbrücke zwischen der flexiblen Leiterplatte und dem Substrat ausgebildet sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Verbindungselement eine Flächenerstreckung auf, welche sich - insbesondere in einer Ebene der flexiblen Leiterplatte - über die räumliche Erstreckung der Schweißverbindung radial nach außen erstreckt, wobei das Verbindungselement die flexible Leiterplatte außerhalb der Schweißverbindung bedeckt. Vorteilhaft kann so eine mechanische Verstärkung und eine formschlüssige Haltefunktion, insbesondere eine Art Kragen um die Schweißverbindung gebildet sein, wobei der Kragen die flexible Leiterplatte im Bereich der Schweißverbindung mechanisch festhalten und stabilisieren kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Kontaktanordnung ist die Schweißverbindung mittels einer sich flach in der Substratebene erstreckenden, insbesondere längs erstreckenden, Schweißraupe gebildet. Die Schweißraupe erstreckt sich in dem Verbindungselement, der flexiblen Leiterplatte und in dem Substrat. Bevorzugt ist die Schweißraupe ausgebildet, das Verbindungselement, die flexible Leiterplatte, insbesondere die wenigstens eine elektrisch leitfähige Schicht der flexiblen Leiterplatte, vollständig zu durchsetzen. Vorteilhaft kann so eine elektrisch leitfähige stoffschlüssige Verbindung zwischen den Fügepartnern gebildet sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schweißverbindung nur teilweise entlang einer Dickenerstreckung des Substrats, insbesondere einer elektrisch leitfähigen Schicht, insbesondere Umverdrahtungsschicht, des Substrats ausgebildet. Vorteilhaft kann die elektrisch leitfähige Schicht des Substrats, insbesondere eines Keramiksubstrats, sich so nicht durch einen Wärmeeintrag mechanisch verformen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Kontaktanordnung weist das Substrat wenigstens eine elektrisch isolierende Keramikschicht, und wenigstens eine elektrisch leitfähige Schicht auf. Das Substrat ist beispielsweise ein DCB- Substrat (DCB = Direct-Copper-Bonded), ein AM B- Substrat (AMB = Active- Metal-Brazed), ein IMS-Substrat (IMS = Insulated-Metal-Substrate), ein LTCC- Substrat (LTCC = Low-Temperature-Cofired-Ceramic) oder ein HTCC-Substrat (HTCC = High-Temperature-Cofired-Ceramic).
Vorteilhaft kann so eine flexible Leiterplatte mit einem insbesondere keramischen Substrat lotmittelfrei verbunden werden. Die flexible Leiterplatte ist mittels des Verbindungselements vorteilhaft auch vor einem unbeabsichtigten Abreißen geschützt, insoweit das Verbindungselement einen seitlich über die Schweißverbindung hinausstehenden Kragen ausbildet, welcher ausgebildet ist, die flexible Leiterplatte auf dem Substrat zu halten und/oder anzudrücken.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Verbindungselement eine größere Dickenerstreckung auf, als die elektrisch leitfähige Schicht der flexiblen Leiterplatte. Vorteilhaft kann so eine Materialaddition beim Verschweißen, als auch ein mechanischer Kragen zum Fixieren der flexiblen Leiterplatte auf dem Substrat gebildet sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Schweißverbindung, insbesondere die Schweißraupe, die gleiche Breitenerstreckung auf, wie die Dickenerstreckung des Verbindungselements. Beispielsweise weist die Schweißraupe eine Breitenerstreckung zwischen 100 und 300 Mikrometer, bevorzugt zwischen 180 Mikrometer und 220 Mikrometer, oder 200 Mikrometer auf. Eine beispielhafte Dicke des Verbindungselements beträgt zwischen 150 und 250 Mikrometer, bevorzugt zwischen 180 und 220 Mikrometer. Vorteilhaft kann so eine stabile und elektrisch gut leitfähige Schweißverbindung gebildet sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Kontaktanordnung ist das Verbindungselement ein Bond-Band-Längsabschnitt, weiter bevorzugt aus Kupfer oder einer Kupferlegierung. Vorteilhaft kann das Verbindungselement so aufwandsgünstig mittels eines Bond-Gerätes auf der flexiblen Leiterplatte aufgebracht werden. Weiter vorteilhaft kann so das Verbindungselement von einem Bond-Band-Vorrat, insbesondere einer Bond-Band-Rolle, abgerollt werden und der Längsabschnitt auf dem Schaltungsträger verschweißt, und abgeschnitten werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verbindungselement ein Metallplättchen. Vorteilhaft kann das Verbindungselement so mittels Vakuumbestücken, insbesondere mittels eines Bestückungsautomaten auf den Schaltungsträger, insbesondere die flexible Leiterplatte, im Bereich der elektrischen Verbindungsstelle aufgesetzt werden. Das Metallplättchen ist beispielsweise selbsthaftend ausgebildet, und weist auf einer zu der flexiblen Leiterplatte weisenden Seite wenigstens oder nur auf einem nicht zu verschweißenden Teilflächenbereich einen Klebstoff auf.
Beispielsweise kann das Verbindungselement, insbesondere das Metallplättchen, beispielsweise ein Kupferplättchen, von einem Bestückungsautomaten auf den Schaltungsträger gesetzt werden, welcher ausgebildet ist, das Metallplättchen mittels Vakuumkraft festzuhalten, das Metallplättchen auf dem Schaltungsträger abzusetzen, und auf dem Schaltungsträger, insbesondere der flexiblen Leiterplatte, anzudrücken, und während des Andrückens einen Laserstrahl im Bereich eines Andruckelements auf das Metallplättchen zu senden, und das Metallplättchen mit der flexiblen Leiterplatte und dem Substrat zu verschweißen. Vorteilhaft kann das Schweißverbinden so in einen automatisierten Bestückungsprozess beim Bestücken eines Schaltungsträgers integriert sein.
Vorteilhaft kann so ein stoffschlüssig verbundener Dreischichtverbund aus den vorgenannten Fügepartnern erzeugt sein.
Die Erfindung betrifft auch ein Kontaktsystem mit wenigstens einer Kontaktanordnung gemäß der vorbeschriebenen Art. Die Kontaktanordnung weist wenigstens ein weiteres Substrat auf, wobei das Substrat und das weitere Substrat mittels der flexiblen Leiterplatte miteinander elektrisch leitfähig verbunden sind. Bevorzugt sind die elektrischen Verbindungsstellen der flexiblen Leiterplatte mit dem Substrat mittels des auf die flexible Leiterplatte aufgesetzten Verbindungselements und der das Verbindungselement und die flexible Leiterplatte durchsetzenden, sich bis in das Substrat hinein erstreckenden stoffschlüssigen Schweißverbindung erzeugt. Vorteilhaft können so zueinander verschiedene Substrate, insbesondere Schaltungsträger, mittels einer flexiblen Leiterplatte miteinander elektrisch und aufwandsgünstig verbunden werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die flexible Leiterplatte einen Stecker zum elektrischen Verbinden des Substrats auf. Der Stecker kann zusätzlich zu dem bereits erwähnten weiteren Substrat, oder anstelle des weiteren Substrats mit der flexiblen Leiterplatte verbunden sein. Vorteilhaft kann eine elektrische Anbindung eines Substrats, insbesondere eines keramischen Schaltungsträgers, an eine Steckverbindung so aufwandsgünstig, prozesssicher und dauerhaft haltbar ausgebildet sein.
Die flexible Leiterplatte kann in einer bevorzugten Ausführungsform auf dem Schaltungsträger als weitere aufgesetzte Umverdrahtungsschicht gebildet sein, auf der elektronische Bauelemente, beispielsweise ein Sensor, angeordnet sein können. Vorteilhaft kann die flexible Leiterplatte lotmittelfrei mit dem Schaltungsträger verschweißt sein, so dass der Schichtverbund umfassend den Schaltungsträger und die flexible Leiterplatte zum Reflow-Verlöten von elektronischen Bauelementen auf dem Schichtverbund in einen Lötofen eingefahren werden kann, ohne dass sich der lotmittelfrei erzeugte Schichtverbund wieder auflösen kann.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum stoffschlüssigen Verbinden einer flexiblen Leiterplatte mit einem Substrat. Bei dem Verfahren wird ein Flächenbereich der flexiblen Leiterplatte mit einem Substrat elektrisch leitfähig und stoffschlüssig verbunden.
Bevorzugt wird auf dem Flächenbereich der flexiblen Leiterplatte ein sich flach erstreckendes Verbindungselement aufgesetzt, und die so erzeugte Dreischichtanordnung, umfassend das Substrat, die flexible Leiterplatte und das sich flach erstreckende Verbindungselement, mittels eines Laserstrahls zu einem Dreischichtverbund verschweißt, bei dem die Fügepartner bevorzugt aufeinanderliegend stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
Bevorzugt wird der Dreischichtverbund von der Seite des Verbindungselements herkommend, mittels des Laserstrahls verschweißt Vorteilhaft kann so eine haltbare, und niederohmige elektrische Verbindung zwischen der flexiblen Leiterplatte und dem Substrat erzeugt sein.
Die Erfindung wird nun im Folgenden anhand von Figuren und weiteren Ausführungsbeispielen erläutert. Weitere vorteilhafte Ausführungsvarianten ergeben sich aus einer Kombination der in den abhängigen Ansprüchen und in den Figuren beschriebenen Merkmale.
Figur 1 zeigt eine Schweißvorrichtung und ein Verfahren zum Verschweißen einer flexiblen Leiterplatte mit einem Schaltungsträger, bei dem ein durch einen Bondbandlängsabschnitt gebildetes Verbindungselement auf der flexiblen Leiterplatte angeordnet wird, und das Verbindungselement zusammen mit der flexiblen Leiterplatte und dem Schaltungsträger mittels Laserstrahlen verschweißt wird, und der Bondbandlängsabschnitt nach dem Verschweißen von dem übrigen Bondband abgeschnitten wird;
Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Kontaktanordnung die mit der in Figur 1 dargestellten Schweißvorrichtung und dem Verfahren erzeugt worden ist;
Figur 3 zeigt eine Variante zu dem in Figur 1 dargestellten Verfahren, bei dem ein Metallplättchen auf die flexible Leiterplatte aufgesetzt wird und mit der flexiblen Leiterplatte und dem Schaltungsträger zu einer Dreischichtverbindung verschweißt wird.
Figur 1 zeigt - schematisch - ein Ausführungsbeispiel für ein Verfahren 1 zum Erzeugen einer Verbindungsanordnung mittels einer Schweißvorrichtung 9. Die Verbindungsanordnung umfasst einen Schaltungsträger 2, eine flexible Leiterplatte 3, und ein elektrisch leitfähig ausgebildetes Verbindungselement 6. Das Verbindungselement 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch einen Bond- Band-Längsabschnitt eines Bond-Bandes 7 gebildet. Bei dem Verfahren wird eine Schweißvorrichtung 9, welche einen Niederhalter 10 aufweist, und einen Laser 12, welcher ausgebildet ist, einen Laserstrahl 11 zu erzeugen, auf eine Dreischichtanordnung umfassend den Schaltungsträger 2, die flexible Leiterplatte 3 und das durch den den Bond-Band-Längsabschnitt gebildete Verbindungselement 6 aufgesetzt. Der Niederhalter 10 ist ausgebildet, quer zu einer flachen Erstreckung 40 des Schaltungsträgers 2 auf das Verbindungselement 6 zu drücken, und diesen gegen die flexible Leiterplatte 3, und so auch gegen das Substrat, gebildet durch den Schaltungsträger 2, zu pressen. Der Niederhalter 10 ist in einer auf das Verbindungselement 6 gestützten Halteposition 10‘ dargestellt.
Die flexible Leiterplatte 3 weist eine elektrisch isolierende Folie 5, und eine sich in einer Ebene der flexiblen Folie erstreckende elektrisch leitfähige Schicht 4, insbesondere Kupferschicht auf. Die Laserstrahlen 11 sind ausgebildet, den Bond-Band-Längsabschnitt 6, die elektrisch leitfähige Schicht 4 und eine elektrisch leitfähige Umverdrahtungsschicht 17 des Schaltungsträgers 2 miteinander formschlüssig zu verbinden, insbesondere zu verschweißen.
Dazu kann ein von den Laserstrahlen 11 getroffener Bereich des Verbindungselements 6, gebildet durch den Bond-Band-Längsabschnitt, von den Laserstrahlen 11 verdampft und/oder aufgeschmolzen werden, wobei im Bereich der Verdampfungszone benachbart angeordnete Metallbereiche in die Verdampfungszone einschmelzen können, und sich so ein im Bereich der Laserstrahlen 11 erzeugter Schmelztiegel verflüssigten Metalls ausbilden kann. Die Zone des verflüssigten Metalls erstreckt sich durch das Verbindungselement 6, insbesondere den Bond-Band-Abschnitt hindurch, und weiter durch die elektrisch leitfähige Schicht 4 hindurch und weiter bis in die elektrisch leitfähige Schicht 17, insbesondere Umverdrahtungsschicht des Schaltungsträgers 2 hinein. Der so in der Tiefe der aufeinanderliegenden Schichten, gebildet durch den Bond-Band-Abschnitt 6, die elektrisch leitfähige Schicht 4 und den Schaltungsträger 2, gebildete Schmelzzone kann nach einem Erstarren eine formschlüssige Schweißverbindung zwischen der elektrisch leitfähigen Schicht der flexiblen Leiterplatte 3, und dem Schaltungsträger 2, insbesondere der elektrisch leitfähigen Schicht 17, erzeugen. Die in der flachen Erstreckung 40 des Schaltungsträgers 2 entlang einer Breitenerstreckung 15 ausgebildete Schweißverbindung 8 weist somit eine kleinere Breitenerstreckung auf, als eine Breitenerstreckung 14 des Verbindungselements 6, welches in diesem Ausführungsbeispiel von dem Bond- Band 7 nach einem Erzeugen der Schweißverbindung 8 mittels eines von einer Schneidvorrichtung 45 bewegten Schneidmessers 13 von dem Bond-Band 7 abgetrennt worden ist. Die Schneidvorrichtung 45 ist in diesem Beispiel Bestandteil der Schweißvorrichtung und ist angeordnet und ausgebildet, das Schneidmesser 13 hin- und herzubewegen und von dem Bondband 7 einen sich entlang der Breitenerstreckung 14 erstreckenden Bondbandlängsabschnitt des Bondbandes 7 abzutrennen und so das vereinzelte Verbindungselement 6 zu erzeugen.
Auf diese Weise kann ein um die Schweißverbindung 8 herum ausgebildeter Kragen 19 ausgebildet sein, welcher - insbesondere nach Art eines Nagelkopfes oder eines Nietkopfes - die flexible Leiterplatte 3, insbesondere die die Schweißverbindung 8 umgebende elektrisch leitfähige Schicht 4, und in diesem Ausführungsbeispiel auch einen Bereich der elektrisch isolierenden Schicht 5, bedecken, und so zwischen dem Schaltungsträger 2 und dem Verbindungselement 6 einspannen kann.
Die Breitenerstreckung 14 des Verbindungselements 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel größer ausgebildet, als eine Breitenerstreckung 16 der elektrisch leitfähigen Schicht 4, welche in der flexiblen Leiterplatte 3 ausgebildet ist. Mit der Breitenerstreckung 14 des Verbindungselements 6 ist auch ein der Breitenerstreckung 14 entsprechender Flächenbereich auf der flexiblen Leiterplatte 3 von dem Verbindungselement 6 abgedeckt, der sich über die Schweißverbindung 8 radial nach außen erstreckt. Auf diese Weise ist eine Art Kragen gebildet, der die mit dem Schaltungsträger verschweißte flexible Leiterplatte auf dem Schaltungsträger andrücken und festhalten kann.
Die flexible Leiterplatte 3 weist als elektrisch isolierendes Material 5 eine Polyimid-Folie, eine Polyamid-Folie, eine Mylarschicht, insbesondere Polyethylenterephthalat-Schicht, oder eine Elastomer-Schicht auf. Die flexible Leiterplatte ist derart flexibel ausgebildet, dass sie quer zu einer flachen Erstreckung der flexiblen Leiterplatte hin- und hergebogen werden kann, ohne zu brechen.
Figur 2 zeigt - schematisch - eine Verbindungsanordnung 20, welche mittels des in Figur 1 dargestellten Verfahrens 1 erzeugt worden ist. Die Verbindungsanordnung 20 umfasst das Substrat 2, in diesem Ausführungsbeispiel ein keramischer Schaltungsträger, umfassend die in Figur 1 dargestellte elektrisch isolierende Keramikschicht 18, und eine elektrisch leitfähige Umverdrahtungsschicht 17, insbesondere Kupferschicht. Zusätzlich zu der Umverdrahtungsschicht 17 weist der Schaltungsträger 2 eine elektrisch leitfähige Rückseitenschicht 46 auf, welche gemeinsam mit der elektrisch leitfähigen Umverdrahtungsschicht 17 die elektrisch isolierende Schicht 18 zwischeneinander einschließen. Die Verbindungsanordnung 20 weist auch die flexible Leiterplatte 3 und das Verbindungselement 6 auf.
Bei der Verbindungsanordnung 20 liegen die drei Schichten des Dreischichtverbundes, gebildet durch den Schaltungsträger 2, die flexible Leiterplatte 3, und das Verbindungselement 6 aufeinander auf, wobei die stoffschlüssig verbindende Schweißverbindung 8 die drei Fügepartner, nämlich das Verbindungselement 6, die flexible Leiterplatte 3, insbesondere die elektrisch leitfähige Schicht 4 der flexiblen Leiterplatte 3, und den Schaltungsträger 2, insbesondere die elektrisch leitfähige Schicht 17 des Schaltungsträgers 2, stoffschlüssig miteinander verbindet und diese quer zu einer flachen Erstreckung 40 des Schaltungsträgers 2 wenigstens teilweise oder vollständig durchsetzt. Die Schweißverbindung 8 durchsetzt den Schaltungsträger 2 in diesem Ausführungsbeispiel mit einer kleineren Tiefenerstreckung als dessen Dickenerstreckung 41 , und auch einer kleineren Tiefenerstreckung als die Dickenerstreckung 42 der elektrisch leitfähigen Schicht 17, insbesondere Umverdrahtungsschicht.
Eine Dickenersteckung 44 des Verbindungselements 6 ist größer ausgebildet als eine Dickenerstreckung 43 der elektrisch leitfähigen Schicht 4 der flexiblen Leiterplatte 3 oder der flexiblen Leiterplatte selbst. Die Dickenerstreckung der elektrisch leitfähigen Schicht 4 kann einer Dickenerstreckung der elektrisch isolierenden Schicht 5 entsprechen. Dadurch kann die flexible Leiterplatte 3 eine isotrope Dicke aufweisen.
Die Verbindungsanordnung 20 kann als anstelle des keramischen Schaltungsträgers 2 in einer anderen Ausführungsform als Substrat ein gestanztes Blechstück, auch Stanzgitter oder Leadframe genannt, aufweisen.
Figur 3 zeigt - schematisch - ein Ausführungsbeispiel für ein Verbindungsverfahren 21 zum stoffschlüssigen und elektrisch leitfähigen Verbinden eines Schaltungsträgers 31 mit einer flexiblen Leiterplatte 30.
Bei dem in Figur 3 dargestellten Fügeverfahren weist eine Laserschweißvorrichtung 22 einen Laser 23 zum Erzeugen eines Laserstrahls 24 auf, und einen durch ein Rohr 25 gebildeten Niederhalter, wobei der Laser 23 angeordnet und ausgebildet ist, den Laserstrahl 24 durch einen von dem Rohr 25 umschlossenen zylindrischen Hohlraum 26 entlang der Längserstreckung des Hohlraums 26 hindurchzusenden.
Das Rohr 25 weist eine Stirnseite 37 auf, welche ausgebildet ist, auf ein Verbindungselement 29, in diesem Ausführungsbeispiel durch ein Metallplättchen, ein Stanzgitter, oder ein Lead-Frame, oder ein Blechstück gebildet, zum Transportieren des Verbindungselements bis hin zu dem Schweißort auf dem Schaltungsträger 31 aufzusetzen, und mittels einer Vakuumpumpe 28 den an das Verbindungselement 29 grenzenden Hohlraum 26 luftleer zu saugen, sodass das Verbindungselement 29 gegen die Stirnseite 37 des Rohrs 25 angesaugt werden kann.
Ein Saugkanal 27 verbindet den Hohlraum 26 mit der Vakuumpumpe 28. Die Laserschweißvorrichtung 22 kann Bestandteil einer Fertigungsvorrichtung sein, und wie durch den Pfeil 38 angedeutet, wenigstens quer zu einer flachen Erstreckung 40 des Schaltungsträgers 31 auf- oder abbewegt werden. Auf diese Weise kann die Laserschweißvorrichtung 22 nach einem Ansaugen des Verbindungselements 29, gebildet durch das Metallplättchen, das Verbindungselement 29 auf die auf dem Schaltungsträger 31 aufgelegte flexible Leiterplatte 30 - in Richtung 39 des Schaltungsträgers 31 aufgesetzt und dort von der Laserschweißvorrichtung 22 angedrückt werden.
Die Laserschweißvorrichtung 22 kann ausgebildet sein, das Rohr 25, insbesondere die Stirnseite 37 des Rohrs 25, gegen das Verbindungselement 29 zu pressen, sodass die flexible Leiterplatte 30 im Bereich der Stirnseite 37 fest zwischen dem Verbindungselement 29 und dem Schaltungsträger 31 eingespannt ist.
Mittels des Laserstrahls 24 kann dann die Schweißverbindung 36 erzeugt werden, welche das Verbindungselement 29, die flexible Leiterplatte 30 und die elektrisch leitfähige Schicht 33 des Schaltungsträgers 31 miteinander verschmelzen, und so stoffschlüssig miteinander verbinden kann.
Nach einem Erkalten und Erstarren der Schweißverbindung 36 kann die Fertigungsvorrichtung 22 die Vakuumpumpe 28 abschalten, sodass nach einem Abheben des Rohrs 25 von dem Verbindungselement 29 das Verbindungselement 29 freigegeben ist.
Der Schaltungsträger 31 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel eine elektrisch isolierende Schicht 32, insbesondere Keramikschicht, welche zwischen der elektrisch leitfähigen Schicht 33, und einer weiteren elektrisch leitfähigen Rückseitenschicht 34 - insbesondere nach Art eines Sandwiches - eingeschlossen ist.
Die flexible Leiterplatte 30 weist in dieser Ausführung beispielhaft einen Stecker 35 auf, sodass eine auf dem Schaltungsträger 31 gebildete elektrische oder elektronische Schaltungsanordnung nach außen hin mittels des Steckers 35 elektrisch mit weiteren elektronischen Komponenten verbunden werden kann. Anstelle des Steckers kann die flexible Leiterplatte 30 mit einem weiteren Schaltungsträger steckverbunden, schweißverbunden oder lötverbunden sein.

Claims

Ansprüche
1 . Kontaktanordnung (20) mit wenigstens einem elektrisch leitfähigen Substrat (2, 31), einer insbesondere flexiblen Leiterplatte (3, 30), wobei die flexible Leiterplatte (3, 30) wenigstens eine - insbesondere reversibel biegsame - elektrisch isolierende Folie (5) und wenigstens eine oder nur eine elektrisch leitfähige Schicht (4) aufweist, und wobei die elektrisch leitfähige Schicht der flexiblen Leiterplatte (3, 30) - insbesondere auf dem Substrat (2, 31) aufliegend - mit dem Substrat elektrisch leitfähig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktanordnung ein elektrisch leitfähiges Verbindungselement (6, 29) aufweist, welches auf der elektrisch leitfähigen Schicht der flexiblen Leiterplatte (3, 30) angeordnet ist, so dass das Verbindungselement und das Substrat (2, 31) die flexible Leiterplatte (3, 30) zwischeneinander einschließen, wobei das Verbindungselement (6, 29) mit der elektrisch leitfähigen Schicht der flexiblen Leiterplatte (3, 30) und mit dem Substrat (2, 31) derart verschweißt ist, dass eine Schweißverbindung (8, 36) von dem Verbindungselement (6, 29) ausgehend sich, - insbesondere quer zu einer flachen Erstreckung der flexiblen Leiterplatte (3, 30), - durch die elektrisch leitfähige Schicht (4) der flexiblen Leiterplatte (3, 30) hindurch bis in das Substrat (2, 31) hinein erstreckt.
2. Kontaktanordnung (20) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißverbindung (8, 36) eine Laserschweißverbindung ist.
3. Kontaktanordnung (20) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (6, 29) sich von der Schweißverbindung (8, 36) ausgehend radial nach außen die flexible Leiterplatte (3, 30) abdeckend erstreckt. Kontaktanordnung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißverbindung (8, 36) mittels einer sich flach in der Substratebene
(40) erstreckenden , insbesondere längserstreckenden, Schweißraupe gebildet ist, die sich in dem Verbindungelement (6, 29) , der flexiblen Leiterplatte (3, 30) und in dem Substrat (2, 31) erstreckt, wobei die Schweißraupe ausgebildet ist, das Verbindungelement (6, 29) und die flexible Leiterplatte (3, 30), insbesondere wenigstens die elektrisch leitfähige Schicht (4), vollständig zu durchsetzen. Kontaktanordnung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißverbindung (8, 36) nur teilweise entlang einer Dickenerstreckung
(41) des Substrats (2, 31) ausgebildet ist. Kontaktanordnung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat wenigstens eine elektrisch isolierende Keramikschicht und wenigstens eine elektrisch leitfähige Schicht aufweist. Kontaktanordnung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (6) eine größere Dickenerstreckung (44) aufweist als die Dickenerstreckung (43) der elektrisch leitfähigen Schicht (17) der flexiblen Leiterplatte (3, 30). Kontaktanordnung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißraupe die gleiche Breitenerstreckung (15) aufweist wie die Dickenerstreckung (44) des Verbindungselements (6). Kontaktanordnung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (6) durch einen ein Bondbandlängsabschnitt (7, 14) gebildet ist. Kontaktanordnung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (29) ein Metallplättchen ist. Kontaktsystem mit wenigstens einer Kontaktanordnung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kontaktanordnung wenigstens ein weiteres Substrat umfasst, und das Substrat (2, 31) und das weitere Substrat mittels der flexiblen Leiterplatte (3, 30) miteinander elektrisch leitfähig verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Verbindungsstellen der flexiblen Leiterplatte (3, 30) mit dem Substrat (2, 31) mittels des auf die flexible Leiterplatte (3, 30) aufgesetzten Verbindungselements (6, 29) und der das Verbindungselement (6, 29) und die flexible Leiterplatte (3, 30) durchsetzenden, sich bis in das Substrat (2, 31) hineinerstreckenden stoffschlüssigen Schweißverbindung (8, 36) erzeugt ist. Kontaktsystem mit wenigstens einer Kontaktanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Leiterplatte (3, 30) einen Stecker (35) zum elektrischen Verbinden des Substrats (2, 31) aufweist. Verfahren zum stoffschlüssigen Verbinden einer flexiblen Leiterplatte (3, 30) mit einem Substrat (2, 31), bei dem ein Flächenbereich der flexiblen Leiterplatte (3, 30) mit einem Substrat (2, 31) elektrisch leitfähig und stoffschlüssig verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Flächenbereich (14) der flexiblen Leiterplatte (3, 30) ein sich flach erstreckendes Verbindungselement (6, 29) aufgesetzt wird, und die so erzeugte Dreischichtanordnung mittels eines Laserstrahls (11 , 24) zu einem Dreischichtverbund verschweißt wird.
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